JP2022544747A - マイクロミラーアレイ - Google Patents

Abstract

マイクロミラーアレイは、基板と、入射光を反射するための複数のミラーと、複数のミラーの各ミラーについて基板をミラーに接続するそれぞれのポストと、を備える。マイクロミラーアレイは、複数のミラーの各ミラーについて、基板に関してポストを変位させるためにポストに力を印加し、それによってミラーを変位させるために、基板に接続される１つ以上の静電アクチュエータを更に備える。こうしたマイクロミラーアレイを形成する方法も開示される。マイクロミラーアレイは、プログラマブルイルミネータ内で使用され得る。プログラマブルイルミネータは、リソグラフィ装置内及び／又は検査装置内で使用され得る。【選択図】図２

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本願は、２０１９年８月１９日出願の欧州出願第１９１９２２９４．７号及び２０１９年９月２６日出願の欧州出願第１９１９９７２２．０号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

[0002] 本発明は、マイクロミラーアレイ、こうしたマイクロミラーアレイを備えるプログラマブルイルミネータ、こうしたプログラマブルイルミネータを備えるリソグラフィ装置、こうしたプログラマブルイルミネータを備える検査装置、及び、こうしたマイクロミラーアレイを形成するための方法に関する。

[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に適用するように構築された機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。リソグラフィ装置は、例えばパターニングデバイスでのパターンを、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）の層に投影することができる。本書で採用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分に作成されるべきパターンに対応するパターン付き断面を、入来放射ビームに与えるために使用可能なデバイスを指すものと広義に解釈されるべきであり、本書では「ライトバルブ」という用語も使用可能である。概して、パターンは、集積回路又は他のデバイスなどの、ターゲット部分に作成されるデバイス内の特定の機能層に対応する。こうしたパターニングデバイスの例は、下記を含む。

[0004] マスク（又はレチクル）。マスクの概念はリソグラフィにおいて周知であり、バイナリ、レベンソン型（alternating）位相シフト、及びハーフトーン型（attenuated）位相シフトなどの、マスクタイプ、並びに様々なハイブリッドマスクタイプを含む。こうしたマスクを放射ビーム内に置くことで、マスク上のパターンに従って、マスクに衝突する放射の選択的透過（透過型マスクの場合）又は反射（反射マスクの場合）を生じさせる。マスクは、マスクテーブル又はマスククランプなどの支持構造によって支持することができる。この支持構造は、マスクを入来放射ビーム内の所望の位置で保持できること、及び、所望であればビームに関して移動可能であることを保証する。

[0005] プログラマブルミラーアレイ。こうしたデバイスの一例は、粘弾性制御層及び反射表面を有するマトリックスアドレス可能表面である。こうしたデバイスの背後にある基本原理は、（例えば）反射表面のアドレスエリアは入射光を回折光として反射するが、非アドレスエリアは入射光を非回折光として反射することである。適切なフィルタを使用することで、非回折光から反射ビームを取り除き、回折光のみを残すことが可能であり、このようにしてビームは、マトリックスアドレス可能表面のアドレッシングパターンに従ってパターン付与される。プログラマブルミラーアレイの代替実施形態は、ごく小さなミラーのマトリックス配置を採用し、例えば、適切な局所電界を適用することによって、あるいは、静電又はピエゾアクチュエーション手段を採用することによって、ミラーの各々を軸を中心に個別に傾斜させることができる。ここでも、ミラーはマトリックスアドレス可能であり、アドレスミラーは入来放射ビームを非アドレスミラーへと異なる方向に反射し、このようにして、反射ビームは、マトリックスアドレス可能ミラーのアドレッシングパターンに従ってパターン付与される。必要なマトリックスアドレッシングは、適切な電子手段を使用して実行可能である。上記で説明したどちらの状況でも、パターニング手段は１つ以上のプログラマブルミラーアレイを備えることができる。本明細書で言及されるようなミラーアレイに関する詳細な情報は、例えば、米国特許第５，２９６，８９１号及び米国特許第５，５２３，１９３号、並びに国際公開第９８／３８５９７号及び国際公開第９８／３３０９６号から収集可能であり、参照により本明細書に組み込まれる。こうしたプログラマブルミラーアレイは、例えば、必要に応じて固定されるか又は移動可能な、フレーム又はテーブルなどの支持構造によって支持され得る。

[0006] プログラマブルＬＣＤアレイ。こうした構造の一例は米国特許第５，２２９，８７２号に与えられ、参照により本明細書に組み込まれる。こうしたプログラマブルＬＣＤアレイは、例えば、必要に応じて固定されるか又は移動可能な、フレーム又はテーブルなどの支持構造によって支持され得る。

[0007] 簡潔にするために、本書の残りの部分は、特定のロケーションにおいて、具体的にそれ自体がマスク及びマスクテーブルを含む例を対象とすることができるが、こうした場合に考察される一般原理は、上記で示されるパターニング手段とのより広範な関連において理解されるべきである。

[0008] 基板上にパターンを投影するために、リソグラフィ装置は電磁放射を使用することができる。この放射の波長は、基板上に形成可能なフィーチャの最小サイズを決定する。４～２０ｎｍの範囲内、例えば６．７ｎｍ又は１３．５ｎｍの波長を有する、極端紫外線（ＥＵＶ）放射を使用するリソグラフィ装置を使用して、例えば、１９３ｎｍの波長を伴う放射を使用するリソグラフィ装置より基板上に小さなフィーチャを形成することができる。

[0009] 放射の波長（λ）及び投影レンズのアパーチャ数（ＮＡ）に加えて、照明源の形状、又はより一般的には角度強度分布は、リソグラフィにおいて高解像度を実行可能にする際の最も重要なパラメータのうちの１つである。

[00010] 数百又は数千のマイクロミラー（下記ではしばしばシンプルに「ミラー」と呼ぶ）のアレイを備えるマイクロミラーアレイは、光の断面形状及び強度分布を制御するためのリソグラフィ装置の照明システムで使用することができる。各マイクロミラーは光のスポットを反射し、マイクロミラーの角度を変更することでスポットの位置を変更し、したがって放射ビームの形状を変更する。

[00011] マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）技術は、ミラーを製造及び制御するために使用され得る。例えば、静電又はピエゾＭＥＭＳシステムは、ミラーの角度を変えるために使用され得る。

[00012] 現在、マイクロミラーアレイは、深紫外線スペクトル（ＤＵＶ）内の波長、例えばλ＝１９３ｎｍを有する光を成形するために存在する。しかしながら、これらのマイクロミラーアレイは、極端紫外線スペクトル（ＥＵＶ）内の光について、必要に応じて、より短い波長、例えばλ＝１３．５ｎｍで効果的に使用することができない。新しいマイクロミラーアレイ技術は、ＥＵＶ放射と共に使用するために必要である。また、ＥＵＶ及び／又は非ＥＵＶ放射、例えば、可視光又はＤＵＶ放射と共に使用するために、この新しいマイクロミラーアレイ技術のための有利な新しい適用例が望まれる。

[00013] 本発明の第１の態様によれば、例えば、放射ビームを調節するためにリソグラフィ装置又は検査装置の照明システム内で使用することができる、マイクロミラーアレイが提供される。マイクロミラーアレイは、基板と、入射光を反射するための複数のミラーとを備える。複数のミラーの各ミラーについて、ミラーを支持するためのそれぞれのポストと、基板に関してポストを変位させるためにポストに力を印加し、それによってミラーを変位させるために基板に接続される、１つ以上の静電アクチュエータとが存在する。ミラーは、ポストによって基板から支持され得るが、ポストは基板に関して変位可能である。静電アクチュエータは、必要に応じてミラーをチップアンドチルトさせるために、ミラーよりもポスト上に直接作用可能である。

[00014] １つの場合、静電アクチュエータは、実質的に基板の平面内の対応する方向に、すなわち「横方向に」、支柱に力を加えるように配置され得る。これは、休止構成においてミラーの前面の平面内であり得る。

[00015] 静電アクチュエータは、少なくとも１対のコームアクチュエータ、又は好ましくは２対のコームアクチュエータを備えることができ、各コームアクチュエータは、基板に固定された静止部分と、基板に関して移動可能でありポストに接続された可動部分と、を備え、細長い導電要素の少なくとも１つの「コーム」は静止部分から延在し、可動部分の一部である細長い導電要素のコームとインターリーブされる。コームアクチュエータに電圧を印加することによって、可動部分はポストを引き寄せて屈折させ、それによってミラーを変位させる。ポストの周辺に２対のコームアクチュエータ配置することによって、ミラーのチップアンドチルト（２Ｄ）変位制御を可能にする。各コームアクチュエータの可動部分は台形として成形され得、台形のいくつか又はすべてのコーナーで基板にアンカリングされ得る。台形のコーナーにおけるアンカは、コームアクチュエータに柔軟性を与えることができる。各々が台形の４つのコームアクチュエータを有することにより、静電アクチュエータによって覆われる表面域を所与のフットプリントに対して最大にすることができる。各静電アクチュエータは、アクチュエータからポストに力を送り、所与の力に対するポストの偏向を向上させることができる、１つ以上のばね要素（例えば、細長い形の弾性要素）によって、ポストに接続することができる。ばね要素は、静電アクチュエータからの力をポストに伝えられるようにする、薄い（例えば、１μｍ厚さ）のシリコンストリップとすることができる。

[00016] マイクロミラーアレイはアレイ内の各ミラーについて、ミラーの変位を感知するための感知要素を備えることができる。感知要素は、ターゲットミラー角を達成するために、静電アクチュエータに提供される電圧を調整するために、変位制御フィードバックシステム内で使用可能である。感知要素は、ミラーからの突出体と、基板に接続され、突出体と電極との間のキャパシタンスを感知するように配置された電極と、を備えることができる。キャパシタンスは、突出体と電極との間の距離の関数である、したがって、ミラーの変位を導出するために使用可能である。代替又は追加として、感知要素はポストに結合されたピエゾ抵抗器を備えることができる。例えば、ピエゾ抵抗器は、ポストとヒートシンクとの間の１つ以上のフレキシブルな接続上に位置することができる。ポストが偏向されると、ピエゾ提供器には応力が加えられ、それによって明らかにその電気特性が変化する。任意選択として、ピエゾ抵抗器の温度を測定するために温度センサが提供され得、感知要素は、ピエゾ抵抗器の抵抗と偏向との間の関係の温度に起因する変動を補償するために、センサによって出力される温度値を使用するように動作可能である。

[00017] マイクロミラーアレイは、アレイ内の各ミラーについて、ミラーからの熱を発散するためのヒートディフューザを備えることができる。ミラーの過熱は、ミラーの変位制御を妨げる可能性、及び／又は、下にあるＭＥＭＳ構成要素を損傷させる可能性がある。これは、入射光の短い波長が結果としてミラーあたりの吸収される熱出力を大きくするため、ＥＵＶ適用例にとって特に問題となる可能性がある。ヒートディフューザは、ミラーからの熱を消散させることによって、この問題を解決することができる。ヒートディフューザは、基板に接続されたヒートシンクと、ヒートシンクをポストに接続する複数のフレキシブルコネクタと、を備え得る。典型的には、マイクロミラーアレイは、ガス圧が大気圧よりもはるかに低い環境において、実際のところ典型的には実質的に真空において、動作するように意図されているため、熱対流は実質的にゼロである。代わりにヒートディフューザは、熱を基板などの離れた所へ伝導させることができる。フレキシブルコネクタの柔軟性の増加と、熱をミラーから離れた所に伝導させるためのヒートディフューザの能力の向上と、の間の兼ね合いが存在することに留意されたい。アクチュエーション力を支柱に横方向に、また特にコームアクチュエータによって印加することにより、フレキシブルコネクタに印加される力を従来のミラーアレイに比べて増加させ、熱伝導率を向上させるようにフレキシブルコネクタを選択することが可能となる。これにより、従来のミラーアレイが適さない適用例において、本マイクロミラーアレイを使用することが可能となる。

[00018] アレイ内の各ミラーは、好ましくは、実質的に１３．５ｎｍを中心とする範囲などの、約１３ｎｍの波長を有する光を反射するのに適しているため、マイクロミラーアレイはＥＵＶ適用例に使用可能である。

[00019] 本発明の第２の態様によれば、放射ビームを調節するための本発明の第１の態様に従ったマイクロミラーアレイを備える、プログラマブルイルミネータが提供される。

[00020] プログラマブルイルミネータは、マイクロミラーアレイ内の各ミラーについてミラーの位置を決定するように構成され、また、決定された位置に基づいて、及びミラーの事前に定義されたターゲット位置に基づいて、関連付けられた静電アクチュエータに印加される電圧を調整するように構成された、変位制御フィードバックシステムを更に備えることができる。

[00021] 本発明の第３の態様によれば、パターニングデバイスから基板上にパターンを投影するように配置された、リソグラフィ装置が提供される。リソグラフィ装置は、パターニングデバイスを照明するために使用される放射ビームを調節するため、及び／又は、基板上のターゲット構造を測定するために使用される放射ビームを調節するための、本発明の第２の態様に従ったプログラマブルイルミネータを備える。プログラマブルイルミネータにおけるマイクロミラーアレイは、例えば、パターニングデバイスを照明するために使用される光又は放射ビームの断面形状及び／又は強度分布を制御又は調節するために、リソグラフィ装置の照明システムにおいて使用され得る。代替又は追加として、プログラマブルイルミネータ内のマイクロミラーアレイは、基板上のアライメントマーク（マーカ）又はターゲット構造の位置を測定するために使用される光又は放射ビームのスペクトル及び／又は空間分布を制御又は調節するために、及び／又は、マーク（マーカ）又はターゲット構造のオーバーレイ測定を基板上で実行するために、それぞれ、リソグラフィ装置の、それぞれアライメントシステム及び／又はオーバーレイ測定システム内で使用され得る。

[00022] 本発明の第４の態様によれば、基板上のターゲット構造を測定するために使用される放射ビームを調節するための、本発明の第２の態様に従ったプログラマブルイルミネータを備える、検査装置が提供される。例えば、プログラマブルイルミネータ内のマイクロミラーアレイは、アライメント目的でターゲット構造の位置を決定するため、及び／又は、オーバーレイ測定を実行するために、基板上のターゲット構造、例えばマーク（マーカ）を測定するために検査装置によって使用される光又は放射ビームのスペクトル及び／又は空間分布を制御又は調節するために使用され得る。

[00023] 本発明の第５の態様によれば、マイクロミラーアレイを形成するための方法が提供される。方法は、本発明の第１の態様に従ってマイクロミラーアレイを形成するために使用され得る。マイクロミラーアレイを形成する方法は、基板を提供すること、入射光を反射するための複数のミラー、及び、アレイ内の各ミラーについてミラーを支持するそれぞれのポストを形成すること、を含む。方法は、アレイ内の各ミラーについて、基板に関してポストを変位させるためにポストに力を印加し、それによってミラーを変位させるために、基板に接続された、１つ以上の静電アクチュエータを形成することを更に含む。

[00024] １つ以上の静電アクチュエータを形成するステップは、少なくとも１対のコームアクチュエータを形成すること、及び好ましくは、ミラーのチップアンドチルト変位制御を実行可能にするように配置された２対のコームアクチュエータを形成することを含むことができ、各コームアクチュエータは、基板に固定された静止部分と、基板に関して移動可能でありポストに接続された可動部分と、を備える。各コームアクチュエータは、台形として成形され、台形のいくつか又はすべてのコーナーで基板にアンカリングすることが可能である。１つ以上の静電アクチュエータを形成するステップは、１つ以上の静電アクチュエータをポストに接続する１つ以上のばね要素を形成することを含むことができる。

[00025] 方法は、複数のミラーの各ミラーについて、ミラーの変位を感知するための感知要素を形成することを含み得る。感知要素を形成するステップは、ミラーからの突出体と、基板に接続され突出体と電極との間のキャパシタンスを感知するように配置された電極と、を形成することを含み得る。代替として、感知要素を形成するステップは、ポストに結合されたピエゾ抵抗器を形成することを含み得る。

[00026] 方法は、アレイ内の各ミラーについて、ミラーからの熱を発散するためのヒートディフューザを形成することを含み得る。ヒートディフューザを形成するステップは、ヒートシンクと、ヒートシンクをポストに接続する複数のフレキシブルコネクタと、を形成することを含み得る。

[00027] 本発明の実施形態を、添付の概略図を参照して、単なる例示として以下に説明する。

（プログラマブル）イルミネータ及び放射源を伴うリソグラフィ装置を備えるリソグラフィシステムを示す図である。 既知の検査装置を示す図である。 図１ａの検査装置内で使用するためのプログラマブルイルミネータを示す図である。 ２対のコームアクチュエータを備えるマイクロミラーアレイの一部を示す図である。 マイクロミラーアレイ内のミラーを変位させるためのポスト及びばね要素を示す図である。 マイクロミラーアレイの一部を示す上面図である。 感知要素の一部である突出体を有する、別のマイクロミラーアレイの一部を示す上面図である。 マイクロミラーアレイのミラー及び下にあるＭＥＭＳシステムを示す断面図である。 複数のウェーハからマイクロミラーアレイを形成する方法を示す図である。 ＨＦガスエッチングのステップを含む、マイクロミラーアレイを形成する代替方法を示す図である。

[00028] 図１は、放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置ＬＡを備えるリソグラフィシステムを示す。放射源ＳＯは、ＥＵＶ放射ビームＢを発生させるように、及び、ＥＵＶ放射ビームＢをリソグラフィ装置ＬＡに供給するように、構成される。リソグラフィ装置ＬＡは、照明システムＩＬ、パターニングデバイスＭＡを支持するように構成された支持構造又はマスクテーブルＭＴ、投影システムＰＳ、及び、基板Ｗを支持するように構成された基板テーブルＷＴを備える。

[00029] 照明システムＩＬは、ＥＵＶ放射ビームＢがパターニングデバイスＭＡ上に入射する前に、ＥＵＶ放射ビームＢを調節するように構成される。それに加えて照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１を含み得る。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０及び／又はファセット瞳ミラーデバイス１１に加えて、又はそれらの代わりに、他のミラー又はデバイスを含み得る。例えば、本明細書で説明するマイクロミラーアレイは、米国特許第８，２９４，８７７号に開示され、その全体が参照により本明細書に組み込まれるような、ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１に加えて、照明システムＩＬに追加され得るか、あるいは、米国特許第１０，２５４，６５４号に開示され、その全体が参照により本明細書に組み込まれるような、ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１のうちの１つ又は両方を置き換えるために使用され得る。その場合、本明細書で説明する少なくとも１つのマイクロミラーアレイを含む照明システムＩＬは、プログラマブルイルミネータＩＬである。こうしたプログラマブルイルミネータＩＬは、パターニングデバイスを照明するために使用される放射ビームを調節するために使用され得る。例えば、プログラマブルイルミネータＩＬは、望ましい断面形状及び／又は望ましい強度分布を提供することによって、ＥＵＶ放射ビームＢを制御又は調節するために使用され得る。

[00030] このように調節された後、ＥＵＶ放射ビームＢはパターニングデバイスＭＡを照明し相互作用する。この相互作用の結果として、パターン付きＥＵＶ放射ビームＢ’が発生する。投影システムＰＳは、パターン付きＥＵＶ放射ビームＢ’を基板Ｗ上に投影するように構成される。そのために、投影システムＰＳは、基板テーブルＷＴによって保持される基板Ｗ上にパターン付きＥＵＶ放射ビームＢ’を投影するように構成された、複数のミラー１３、１４を備え得る。投影システムＰＳは、パターン付きＥＵＶ放射ビームＢ’に縮小係数を適用し得るため、パターニングデバイスＭＡ上の対応するフィーチャよりも小さいフィーチャを備えるイメージを形成する。例えば、４又は８の縮小係数が適用され得る。投影システムＰＳは、図１では２つのミラー１３、１４のみを有するように図示されているが、投影システムＰＳは異なる数のミラー（例えば、６つ又は８つのミラー）を含み得る。

[00031] 基板Ｗは、以前に形成されたパターンを含むことができる。このような場合、リソグラフィ装置ＬＡは、パターン付きＥＵＶ放射ビームＢ’によって形成されたイメージを、基板Ｗ上に以前に形成されたパターンと位置合わせする。

[00032] 相対的真空、すなわち、大気圧をはるかに下回る圧力での少量のガス（例えば、水素）を、放射源ＳＯ内、照明システムＩＬ内、及び／又は投影システムＰＳ内に提供することが可能である。

[00033] 放射源ＳＯは、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）源、自由電子レーザ（ＦＥＬ）、又は、ＥＵＶ放射を発生させることが可能な任意の他の放射源であってよい。

[00034] 図１ａは、米国特許第９，９４６，１６７号からわかる検査装置を示し、参照により本明細書に組み込まれる。図１ａは、米国特許第９，９４６，１６７号の図３ａに対応している。検査装置は、例えば、オーバーレイ及び／又はアライメントを測定するための、暗視野メトロロジ装置である。

[00035] リソグラフィプロセスにおいて、例えばプロセス制御及び検証のために作り出された構造を、頻繁に測定することが望ましい。こうした測定を行うための、クリティカルディメンション（ＣＤ）を測定するためにしばしば使用される走査電子顕微鏡、並びに、オーバーレイ、デバイス内の２つの層のアライメントの確度、及びアライメント、すなわち基板上のアライメントマークの位置を測定するための特殊ツールを含む、様々なツールが知られている。リソグラフィの分野で使用するための、様々な形のスキャトロメータが開発されている。これらのデバイスは、放射ビームをターゲット構造、例えば格子又はマーク（マーカ）上に誘導し、ターゲットの注目する特性を決定することが可能な「スペクトル」を得るために、例えば、波長の関数としての反射の単一角度での強度、反射角の関数としての１つ以上の波長での強度、又は、反射角の関数としての偏光などの、散乱放射の１つ以上の特性を測定する。注目する特性の決定は、例えば、厳密結合波分析又は有限要素法などの反復手法によるターゲット構造の再構成、ライブラリ検索、及び主成分分析などの、様々な技法によって実行され得る。

[00036] 図１ａに示される暗視野メトロロジ装置は、スタンドアロンデバイス／システムであり得るか、あるいは、リソグラフィ装置ＬＡにアライメントシステムとして、及び／又はオーバーレイ測定システム（図示せず）として、組み込まれ得る。装置全体を通じていくつかの分岐を有する光軸は、点線Ｏによって表される。この装置において、放射源１１１（例えば、キセノンランプ）によって放出される光は、レンズ１１２、１１４及び対物レンズ１１６を備える光学システムによって、ビームスプリッタ１１５を介して基板Ｗ上に誘導される。これらのレンズは４Ｆ配置の二重数列において配置される。したがって、放射が基板上に入射する角度分布は、ここでは（共役）瞳面と呼ばれる基板面の空間スペクトルを提示する、平面内の空間強度分布を定義することによって選択可能である。特にこれは、対物レンズ瞳面の後方投影イメージである面内に、レンズ１１２と１１４との間の適切な形のアパーチャプレート１１３を挿入することによって行うことができる。図示された例では、アパーチャプレート１１３は、１１３Ｎ及び１１３Ｓと標示された異なる形を有し、異なる照明モードを選択できるようにする。本例における照明システムは、オフアクシス照明モードを形成する。第１の照明モードにおいて、アパーチャプレート１１３Ｎは、単なる説明のために、「北」として指定された方向からオフアクシスを提供する。第２の照明モードにおいて、アパーチャプレート１１３Ｓは、同様であるが、「南」と標示された反対の方向からの照明を提供するために使用される。異なるアパーチャを使用することによって、他の照明モードが可能である。望ましい照明モード外部の任意の不必要な光が望ましい測定信号と干渉するため、瞳面の残りの部分は望ましくは暗である。

[00037] 基板Ｗ上のターゲット構造（図示せず）、例えば格子又はマーク（マーカ）が、対物レンズ１１６の光軸Ｏに対して垂直に置かれる。軸Ｏを外れた角度からターゲット構造上に衝突する照明光線は、ゼロ次回折次数光線及び２つの１次回折次数光線を生じさせる。プレート１１３内のアパーチャは（有用な量の光を認めるために必要な）有限幅を有するため、入射光線は実際にある角度範囲を占有することになり、回折光線０及び＋１／－１はやや広がることになる。小さいターゲットの点広がり関数に従い、各次数＋１及び－１は、単一の理想光線ではなく角度範囲にわたって更に広がることになる。格子ピッチ及び照明角は、対物レンズに入る１次次数光線が中央光軸と近接して位置合わせされるように、設計又は調整可能であることに留意されたい。

[00038] 基板Ｗ上のターゲットによって回折される少なくとも０及び＋１次数は、対物レンズ１１６によって集められ、ビームスプリッタ１１５を介して後方に誘導される。第１及び第２の両方の照明モードが、北（Ｎ）及び南（Ｓ）と標示された対極にあるアパーチャを指定することによって図示される。入射光線が光軸の北側からのとき、すなわち、第１の照明モードがアパーチャプレート１１３Ｎを使用して適用されるとき、＋１（Ｎ）と標示される＋１回折光線は対物レンズ１１６に入る。これに対して、第２の照明モードがアパーチャプレート１１３Ｓを使用して適用されるとき、（－１（Ｓ）と標示される）－１回折光線は、レンズ１１６に入る光線である。

[00039] 第２のビームスプリッタ１１７は回折ビームを２つの測定分岐に分割する。第１の測定分岐において、光学システム１１８は、ゼロ次及び１次次数回折ビームを使用して、第１のセンサ１１９（例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサ）上のターゲットの回折スペクトル（瞳面イメージ）を形成する。各回折次数はセンサ上の異なる点に当たるため、イメージ処理は次数を比較対照することができることになる。センサ１１９によって捕捉される瞳面イメージは、検査装置を合焦させるため、及び／又は１次次数ビームの強度測定を規格化するために、使用することができる。瞳面イメージは、再構成などの多くの測定目的に使用することもできる。

[00040] 第２の測定分岐において、レンズ１２０、１２２を含む光学システムは、センサ１２３（例えば、ＣＣＤ及びＣＭＯＳセンサ）上の基板Ｗ上にターゲットのイメージを形成する。第２の測定分岐において、視野絞り１２１と呼ばれるアパーチャプレートが、瞳面と共役な面内に提供される。本発明を説明するとき、この面は「中間瞳面」と呼ばれる。視野絞り１２１は、ゼロ次回折ビームをブロックするように機能するため、センサ１２３上に形成されるターゲットのイメージは、－１又は＋１の１次次数ビームからのみ形成される。センサ１１９及び１２３によって捕捉されたイメージは、イメージプロセッサ及びコントローラＰＵに出力され、その機能は、実行される特定タイプの測定に依存する。「イメージ」という用語は、本明細書では広義に使用されることに留意されたい。－１及び＋１次数のうちの１つのみが存在する場合、真の意味で格子線のイメージは形成されないことになる。

[00041] 検査装置の照明システムはイルミネータ１１０を備える。図１ａに示されるように、このイルミネータ１１０はレンズ１１２及びアパーチャプレート１１３を備える。検査装置の更なる詳細は、米国特許第９，９４６，１６７号で得ることができる。

[00042] 図１ｂは、図１ａの検査装置内で使用するためのプログラマブルイルミネータ１４０を示す。このプログラマブルイルミネータ１４０は、図１ａの検査装置内でイルミネータ１１０の代わりに使用することができる。プログラマブルイルミネータ１４０は、本発明に従ったマイクロミラーアレイ１３３、並びに、１対のレンズを備える低ＮＡリレー４Ｆシステム１３５を備える。放射源１３０（プログラマブルイルミネータ１４０の一部ではない）、例えば広帯域放射源又は白色光源からの放射又は光は、光ファイバ１３１及び光学コリメートレンズシステム１３２を介して、マイクロミラーアレイ１３３に誘導され得る。処理ユニットＰＵは、マイクロミラーアレイ１３３内のマイクロミラー１３４、又はより詳細にはマイクロミラー１３４内のミラーが個別に傾斜されるように、マイクロミラーアレイ１３３を制御することができる。各個別のミラーの傾斜角を独立にチューニングすることによって、低ＮＡリレーシステム１３５によって出力される光の空間分布が制御可能であり、アパーチャプレートを使用する必要なしに様々な照明モードを所望に応じて作ることができる。プログラマブルイルミネータ１４０が図１ａの検査装置内で使用される場合、レンズ１１４とインターフェースし、これは低ＮＡリレーシステム１３５によって出力される光が図１ａのレンズ１１４によって受け取られることを意味する。

[00043] 低ＮＡリレーシステム１３５によって出力される光のスペクトル分布を制御するために、ミラーの少なくとも一部は、ミラー表面の頂部に格子（図示せず）を備え得る。格子はすべてのミラーについて同じであり得るか、又は代替として、異なる格子、例えば異なるピッチを有する格子が使用され得る。マイクロミラーアレイ１３３の適切な制御によって、低ＮＡリレーシステム１３５によって出力される光は、単一波長又は単一（狭）レンジの波長を備える。しかしながら、低ＮＡリレーシステム１３５によって出力される光がいくつかの異なる波長又はいくつかの異なる（狭）レンジの波長を備えるように、マイクロミラーアレイ１３３を制御することも可能である。格子は、ミラー表面上にリソグラフィ的にパターン付与され得る。格子を備える各ミラーは、関連付けられた格子式に従って、異なる波長の光を異なる方向に回折する。回折光の一部は、低ＮＡリレーシステム１３５によって捕捉され、イメージが形成される。各ミラーの角度を独立にチューニングすることによって、出力における光分布は、特定の回折次数が低ＮＡリレーシステム１３５によって捕捉され、他の回折次数は捕捉されないように、空間的及びスペクトル的の両方で制御可能である。こうした空間及びスペクトル光分布は、有利には、例えば基板上のオーバーレイターゲット構造を照明及び測定するために、又は、基板上のアライメントマークの位置を測定するために、使用可能である。本書において、ターゲット構造、ターゲット、マーク、マーカ、及び格子という用語は、文脈が許せば、互いにすべて同義語である。

[00044] 低ＮＡリレーシステム１３５によって捕捉可能な回折ビームのスペクトル帯域幅は、ｄλ＝Ｐ．ＮＡであり、この式でＰは格子のピッチであり、ＮＡは低ＮＡリレーシステム１３５のアパーチャ数である。Ｐ＝５００ｎｍ及びＮＡ＝０．０２の場合、スペクトル帯域幅は１０ｎｍであり、これは、格子の回折次数が１０ｎｍの波長レンジ又は帯域を備えることを意味する。

[00045] 低ＮＡリレーシステム１３５の空間分解能はおよそλ／ＮＡである。λ＝８５０ｎｍ及びＮＡ＝０．０２の場合、空間分解能は４２．５マイクロメートルである。ミラーＩのサイズが４２．５マイクロメートルよりも大きい場合、各ミラーは分解可能である。ミラーの妥当なサイズは１００×１００マイクロメートルである。

[00046] ミラーをそれらの個別の軸を中心に回転／傾斜させることによって、異なる中心波長帯域を低ＮＡリレーシステム１３５内に誘導することができる。可視波長レンジにわたる動作に必要な各ミラーの回転レンジは、Δλ／２Ｐであるべきであり、４５０ｎｍ～８５０ｎｍの動作波長レンジの場合、Δλ＝４００ｎｍである。これは、各ミラーが０．４ラジアンだけ回転可能でなければならないことを意味する。

[00047] 図２のＭＥＭＳシステムは、ミラー（図示せず）と、ミラーを変位させるための４つの静電アクチュエータ２１と、を備える、マイクロミラーである。他の実施形態（図示せず）において、マイクロミラーは、ミラーを変位させるための異なる数の静電アクチュエータ２１を有し得る。これらすべての実施形態において、マイクロミラーは、ミラーを変位させるための１つ以上の静電アクチュエータ２１を有する。図２に示されるようないくつかのマイクロミラーは、マイクロミラーアレイを形成するようにアレイ内に配置可能である。

[00048] 図２は、アレイ内のミラー（図示せず）を変位させるためのマイクロミラーアレイ２０の一部の概略図を示す。アレイ２０の一部は、２対のコームアクチュエータである静電アクチュエータ２１を備える。４つのコームアクチュエータ２１の各々は、基板に固定された固定部分２２ａと基板に関して移動可能な可動部分２２ｂとを備える。可動部分２２ｂは台形に成形され、アンカ２３によって台形の各コーナーで基板にフレキシブルにアンカリングされる。アンカ２３は、基板とコームアクチュエータ２１の可動部分２２ｂとの間にフレキシブル接続を提供する。各コームアクチュエータの可動部分２２ｂは、ミラーを支持するポスト２４に接続される。コームアクチュエータ２１に電圧を印加することによって、アクチュエータ２１の可動部分２２ｂは基板に関して移動し、ポスト２４に力をかけてミラーを偏向させ、それによって変位させる。変位の大きさは印加される電圧の関数である。コームアクチュエータの対に電圧を選択的に印加することによって、ミラーをチップアンドチルトさせることができる。マイクロミラーアレイ２０は、軸２５を中心に４倍回転対称を有する。

[00049] 図３は、アレイ内のミラー（図示せず）を変位させるためのマイクロミラーアレイ３０の一部の概略図を示す。マイクロミラーアレイ３０は、図２のマイクロミラーアレイ２０であってよい。マイクロミラーアレイ３０は軸３９を中心に４倍回転対称を有する。アレイ３０の一部は、４対のばね要素３２、３５、３６、３７に接続されたミラーを支持するためのポスト３１を備える。ポスト３１は典型的には、ミラー裏面の中央（すなわち、反射表面と反対側のミラーの一部）に接続する。例えば、ばね要素３２の対を参照すると、上部ばね要素３３ａ及び下部ばね要素３３ｂを備える。ここで「上部」及び「下部」という用語は、基板の面の上の異なる距離を指す。ばね要素３３ａ、３３ｂは、可撓性材料のストリップであり、典型的にはシリコンのストリップである。ばね要素３２の各対の上部ばね要素３３ａは、コームアクチュエータなどの静電アクチュエータ（図示せず）に接続される。ばね要素３３ａ、３３ｂは、基板に関してポスト３１を偏向及び／又は平行移動させ、それによって基板に関してミラーを変位させるために、静電アクチュエータからポスト３１に力を送ることができる。フレキシブルコネクタ３４は、ポスト３１から基板の面に対して真っ直ぐ平行に延在する薄いシリコンストランドであり、ミラーからの熱をヒートシンク（図示せず）に伝えるためにポスト３１上に取り付けられるが、ポスト３１の動きを著しく妨げるものではない。フレキシブルコネクタ３４は、上部ばね要素３３ａと同じシリコン層に形成され得る。

[00050] ばね要素の対３５、３７に対応する静電アクチュエータが、ポスト３９の下端を、軸３９に直角な矢印３８によって示された方向に平行移動するように作用すると想定してみる。これによって他の対のばね要素３２、３６に変形が生じる。すなわち、対のばね要素３２、３６の各々の底部ばね要素は、対のばね要素の頂部ばね要素に関して方向３８に変位され、これによって底部ばね要素を、基板に関するその伸長方向を中心に回転させる傾向がある。これによって、ポスト３１をその伸長方向を中心に回転させる。したがって、ポスト３１及びそれが支持するミラーは、基板の頂部表面に関して傾斜される。

[00051] 図４ａは、マイクロミラーアレイ４０（マイクロミラーアレイ２０、３０のうちの１つであってよい）の一部の上面概略図を示す。アレイ４０の一部は、ミラー（図示せず）を支持するためのポスト４１と、ばね要素４３を介してポスト４１に接続された２対のコームアクチュエータ４２と、を備える。各コームアクチュエータ４２は、台形として成形され、アンカ４４によって台形のいくつか又はすべてのコーナーで基板にフレキシブルにアンカリングされた部分を備え得る。図４ａに示されるアレイ４０の一部は、ヒートシンク（図示せず）を備えるヒートディフューザ４５、及び、ポスト４１をヒートシンクに接続するフレキシブルコネクタ４６も備える。

[00052] 図４ａは、コームアクチュエータ４２の各々のより詳細な構成も示す。既知のコームアクチュエータ設計におけるように、各コームアクチュエータの固定部分は、コームアクチュエータ４２の可動部分４３ｃの一部によって囲まれた、２つの平行導電部分４２ａ、４２ｂを備える。導電部分４２ａ、４２ｂの各々から、コームアクチュエータの可動部分４２ｃに向かってそれぞれ反対方向に、複数の導電要素（「固定歯」）が延在する。導電部分４２ａ、４２ｂの各々の固定歯は、コームアクチュエータの可動部分４２ｃ上に取り付けられたほぼ同じ長さの対応する複数の「可動歯」とインターリーブされ、対応する導電部分４２ａ、４２ｂに向かって延在する。導電部分４２ａ、４２ｂ及び可動部分４２ｃの異なる電圧に応じて、可動歯と対応する固定歯との間に力が生じる。典型的には、これらの力は、およそ歯の長さである導電部分４２ａ、４２ｂに関した可動部分４２ｃの移動範囲に対して相対的に一定である。

[00053] 例えば、各コームアクチュエータの導電部分４２ｂ及び可動部分４２ｃがゼロボルトに置かれ、導電部分４２ａは非ゼロ電圧（例えば正の１００ボルト）に設定されるとき、コームアクチュエータの導電部分４２ａの固定歯と可動部分４２ｃの可動歯との間に、引力が発生する。これが可動部分４２ｃを図４ａで左方に、歯の長さにほぼ等しい距離だけ引き寄せる。その逆に、導電部分４２ａ及び可動部分４２ｃがどちらも接地され、導電部分４２ｂに非ゼロの電圧が印加された場合、コームアクチュエータの可動部分４２ｃは右方へと促される。

[00054] 図４ｂは、マイクロミラーアレイの同様の部分を示すが、ポスト４１に接続された、ミラーからの４つの突出体４７を含む。突出体４７は、ミラーの変位を感知するための感知要素の一部である。感知要素は、各突出体４７の下方に、突出体４７と電極との間のキャパシタンスを感知するように配置された、電極（図示せず）を更に備える。感知要素は、測定されたキャパシタンスがミラー位置を決定するために使用される、変位制御フィードバックシステムの一部とすることができる。次いで、フィードバックシステムは、決定されたミラー位置及びターゲットミラー位置に基づいて、コームアクチュエータ４２に印加される電圧を調整することができる。突出体は、ミラーとポスト４１との間により大きな接着域を提供するという追加の利点も有し得る。

[00055] 図５は、前述のマイクロミラーアレイ２０、３０、及び／又は４０であってよい、マイクロミラーアレイ５０の一部の断面図を示す。ミラー５０は、典型的には、各辺が０．５ｍｍから２．５ｍｍの範囲内の矩形（本文献では、正方形を含むように用いられる）である。例えばこれは、１ｍｍ^２の表面積及び１００μｍの厚みを有する正方形であってよい。ミラー５０は、ミラーを支持するポスト５１の一端に接続される。ポスト５１は、２０μｍ×２０μｍの端部表面及び１５０μｍの厚み（すなわち高さ）を有する直方体であってよい。ポスト５１の下端は、第１のばね要素５２（底部ばね要素）の第１の端部に接続される。第１のばね要素５２の反対側の端部は（垂直に延在するポストを介して）、第２のばね要素５３（頂部ばね要素）の第１の端部に接続される。第２のばね要素５３の第２の端部は、コームアクチュエータ５５の可動部分５４ａに接続される。コームアクチュエータの可動部分５４ａの１つのコーナーは、接続５９２によって基板５７上に取り付けられたポスト５９１によって、基板５７に接続される（ポスト５９１及び接続５９２は、図内への方向に、第１のばね要素５２及び第２のばね要素５３から異なる距離にあり、すなわち、ポスト５１、第１のばね要素５２、及び第２のばね要素５３を含む平面は、ポスト５９１又は接続５９２を含まないことに留意されたい）。したがって、ミラー５０はポスト５１によって支持され、ポスト５１は第１のばね要素５２によって支持され、第１のばね要素５２は第２のばね要素５３によって支持され、第２のばね要素５３はコームアクチュエータの可動部分５４ａによって支持され、可動部分５４ａは、ポスト５９１及び接続５９２を使用して基板５７によって支持される。

[00056] ポスト５９１及び接続５９２によって提供される可動部分５４ａと基板５７との間の接続は弾性であり、コームアクチュエータの可動部分５４ａが基板５７に関して横方向に（すなわち、図５の左右方向に）移動する際に屈曲する。

[00057] したがって、ポスト５１は、複数の弾性部材を含む複数の部材によって基板５７から支持され、これによってポスト５１が基板５７に関して移動できるようになる。具体的には、ポスト５１は基板５７に関して横方向に平行移動可能であり、加えてポスト５１は基板５７に関して偏向可能であるため、ミラーの表面及び基板５７の頂部表面の相対的な向きを変化させる。

[00058] コームアクチュエータ５５に電圧を印加することによって、可動部分５４ａはコームアクチュエータ５５の固定部分５４ｂに向けて引き付けられ得る。２つのばね要素５２及び５３は、ミラー５０を変位させるために、コームアクチュエータからポスト５１へ力を伝えるように、ポスト５１をコームアクチュエータ５５に結合する。第１のばね要素５２は多結晶シリコンの１μｍ厚さのストリップであってよく、第２のばね要素５３は単結晶シリコンの１μｍ厚さのストリップであってよい。コームアクチュエータ５５のコームは、３０μｍ厚さの多結晶シリコンであってよい。

[00059] ヒートディフューザの一部であるフレキシブルコネクタ５６は、ポスト５１と基板５７との間に接続される。フレキシブルコネクタ５６は、ポスト５１、第１のばね要素５２、及び第２のばね要素５３を含む平面内にない、ポスト５９３及び接続５９４によって、基板５７に接続される。フレキシブルコネクタ５６、ポスト５９３、及び接続５９４のうちの１つ以上（及び典型的にはすべて）は、ポスト５１が基板に５７関して移動する際に屈曲するように配置される。

[00060] ヒートディフューザのフレキシブルコネクタ５６及び第２のばね要素５３は、同じシリコン層内に形成され得る。ヒートディフューザは、ポスト５１を基板５７に電気的に接続するようにも配置され得る。図５には、ミラー５０及び下にあるＭＥＭＳ構成要素の断面の半分のみが示されており、破線５８はミラー対称を示している。

[00061] マイクロミラーアレイの実施形態は、＋／－１２０ｍｒａｄのチップアンドチルト変位範囲、及び１００μｒａｄのミラー確度を提供可能である。マイクロミラーアレイの実施形態は、ＥＵＶについて必要に応じて高い光強度で動作可能であり、（更に大きなミラーの表面上の入射光出力密度を示唆する）４０から６０ｋＷ／ｍ２の吸収熱出力密度で働き得る。これは、何らかの他の適用例において使用されるマイクロミラーアレイの吸収熱出力密度よりも何桁も高い。これは、たとえフレキシブルコネクタ５６が基板への高い熱伝導率を提供するだけの十分な厚さであっても、コームアクチュエータ２１が、相対的に低いアクチュエータ電圧（例えば、約１００ボルトより下）でもフレキシブルコネクタ５６を変形させることができるような強い力を提供するように動作可能であるため、可能である。高い熱伝導率に起因して、マイクロミラーアレイは使用中、約摂氏１００度より下の温度を有し得る。

[00062] ミラーの外縁部が移動可能な距離は、５０μｍから１２０μｍの範囲内、約８０μｍなどであり得る。典型的には、既知のマイクロミラーアレイは、わずか数ミクロンなどの、これよりも小さな範囲の動きを容認する。本実施形態では、アクチュエーション力が支柱に対して（横方向に）印加されるため、例えば、ミラー上に取り付けられた第１の導電プレート及び基板上に取り付けられた第２の導電プレートを有する、静電アクチュエータによるよりも、より大きな間隔が達成される。これは典型的には、ミラーの移動範囲を、プレートの相対的な移動範囲に制限するため、静電アクチュエータは効果的に動作可能である。典型的には、この距離はわずか数ミクロンである。更に、コームアクチュエータを使用することは、たとえアクチュエータの可動部分及び固定部分が相対的に歯の長さにほぼ等しい量だけ移動する場合であっても、アクチュエータが効率的であることを意味する。

[00063] 本明細書では、マイクロミラーアレイを形成する方法も説明する。一実施形態に従った方法は、複数のシリコンウェーハを提供すること、ウェーハ内にマイクロミラーアレイの要素を形成すること、及びその後、ウェーハを互いに接着することを含む。

[00064] 図６は、マイクロミラーアレイを形成するために互いに接着される、５つのシリコンウェーハの概略図を示す。５つのウェーハは、ミラー６０１を形成するためのウェーハ６００と、上部ばね要素６０３を形成するため、及び任意選択としてヒートディフューザのフレキシブルコネクタ６０４を形成するための、ウェーハ６０２と、コームアクチュエータのコーム６０６を形成するため、及び下部ばね要素６０７を形成するための、ウェーハ６０５と、マイクロミラーアレイへの電気的接続を提供するため、またマイクロミラーアレイを支持する基板６０９を形成するための、インターポーザウェーハであるウェーハ６０８と、インターポーザウェーハ６０８への電気的接続を提供するためのウェーハ６１０と、を備える。

[00065] マイクロミラーアレイを形成する方法は、下記のステップを含み得る。
ａ．１ｕｍの高度にドープされたシリコン膜を備えるＳＯＩウェーハであってよい、第１のウェーハ６０２（「上部ばねウェーハ」）を提供するステップ。上部ばね６０３パターンはウェーハ内で形成され、任意選択として、ヒートディフューザのフレキシブルコネクタ６０４も提供する。
ｂ．第２のウェーハ６０５（「コームウェーハ」）を提供するステップ、及び第２のウェーハ６０５内にコーム６０６を形成するステップ。コームウェーハは、互いに接着される２つのＳＯＩウェーハを備え得、一方のＳＯＩウェーハは薄い（例えば、１ｕｍ）高度にドープされたシリコン膜を有し、他方のＳＯＩウェーハはより厚い（例えば、３０ｕｍ）高度にドープされたシリコン層を有する。代替として、コームウェーハ６０５は、薄い（例えば、１ｕｍ）高度にドープされたシリコン膜と、その上に堆積される高度にドープされたシリコン層（例えば、３０ｕｍ厚さ）と、を備え得る。ウェーハ６０５は、コームアクチュエータのコーム６０６を形成するためにパターニングされる。
ｃ．上部ばね要素６０３をコームアクチュエータに接続するように、第１のウェーハ６００を第２のウェーハ６０５に接着するステップ。接着するステップは、キャビティと共に融着することも含み得る。接着後、第２のウェーハ６０５のハンドルウェーハが除去可能であり、その後、ビアパターニング、金属充填及びパターニング又はＣＭＰ、並びに、下部ばね要素６０７を形成するためのリソグラフィ及びエッチングが続く。
ｄ．１００ｕｍのシリコン膜を備えるＳＯＩウェーハであってよい、第３のウェーハ６０８（「インターポーザウェーハ」）を提供するステップ。第３のウェーハ６０８は、キャビティホールを形成するためにパターニングされる。
ｅ．コームアクチュエータを基板６０９に接続するように、第３のウェーハ６０８を第１及び第２のウェーハ６０２及び６０５に接着するステップ。接着するステップは、キャビティと共に融着することを含み得る。接着後、第３のウェーハ６０８のハンドルウェーハが除去され得、その後、第３のウェーハ６０８のシリコン及び酸化物を介するビアエッチング、酸化物ライナ堆積、その後更に、第２のウェーハ６０２内へのシリコン及び酸化物を介するビアエッチング、ＴＳＶ Ｃｕ充填及びＣＭＰ、並びに、インターポーザウェーハ６０８の非接着側の再分布層（ＲＤＬ）パターン形成が続く。
ｆ．ヒートシンク及び感知要素への接続を形成するステップ。ヒートシンク及び感知要素への接続を形成するステップは、第１のウェーハ６０２のハンドルウェーハを除去するステップを含み、その後、ビアホールエッチング、及び第１のウェーハ６０２の高度にドープされたシリコン膜を介したエッチング、金属充填及びパターニング、接着金属及びパターニングの堆積、並びに、第１のウェーハ６０２の高度にドープされたシリコン膜の頂部の酸化メンブレンを除去することが続く。
ｇ．第４のウェーハ６００（「ミラーウェーハ」）を提供するステップ。ミラーウェーハ６００は、２５０ｕｍのシリコン膜を備えるＳＯＩウェーハであってよい。ミラーウェーハ６００を提供するステップは、接着材料を堆積すること及びパターニング、感知要素のキャパシタ頂部プレートである突出体を形成すること、ハードマスクを堆積すること及びパターニング、レジストマスクを提供すること及びシリコンエッチング（例えば、１００ｕｍエッチ及びオーバーエッチ）、レジストマスクを除去すること及び更なるシリコンエッチング（例えば、１５０ｕｍ）、並びにハードマスクを除去することを含み得る。
ｈ．ミラーを基板６０９に接続するポストを形成するために、第１のウェーハ６０２、第２のウェーハ６０５、及び第３のウェーハ６０８を備えるウェーハのスタックに、ミラーウェーハ６００を接着するステップ。接着ステップは共晶接着を含み得る。
ｉ．第３のウェーハ６０８上にバンプパッドを形成するステップ、及び、ミラー６０１を支持するポストを解放するためのエッチング。
ｊ．第５のウェーハ６１０（「エレクトロニクスウェーハ」）を提供するステップ。第５のウェーハ６１０を提供するステップは、ＨＶ、アナログ、及びデジタルのＣＭＯＳ構成要素をエレクトロニクスウェーハ内に提供すること、ＴＳＶ（例えば、５０００から１００００の接続）を形成すること、及び、インターポーザウェーハ６０８への接続のためにバンプボールを形成することを含み得る。
ｋ．それぞれのウェーハ６０８及び６１０上のはんだバンプを使用して、エレクトロニクスウェーハ６１０をインターポーザウェーハ６０８に取り付けるステップ。
ｌ．ミラー６０１を解放するためにミラーウェーハ６００のハンドルウェーハを除去するステップ、及びそれに続く、マイクロミラーアレイを完了するためのダイシング（例えば、レーザダイシング）。

[00066] 図７は、互いに接着される３つのみのウェーハを備えるマイクロミラーアレイを形成する代替の方法の概略図を示す。３つのウェーハは、ミラー７０１を形成するためのミラーウェーハ７００と、ばね要素７０３、コームアクチュエータのコーム７０４、及びマイクロミラーアレイを支持する基板７０５を形成するための、中間ウェーハ７０２と、電気的接続７０７をマイクロミラーアレイに提供するためのエレクトロニクスウェーハ７０６と、を備える。

[00067] マイクロミラーアレイを形成する方法は、下記のステップを含み得る。
ａ．第１のウェーハ７０２（「中間ウェーハ」）を提供するステップ。提供するステップは、１ｕｍの高度にドープされたシリコン膜を備えるＳＯＩウェーハを提供すること、酸化物を堆積すること、アンカトレンチのエッチング、多結晶シリコンを用いるトレンチの充填及びそれに続くＣＭＰ、下部ばね要素７０３にマスキング層を提供するための酸化物のパターニング、及び、パターン付与された酸化物上での３０ｕｍ厚みのシリコン層のエピタキシャル成長及びそれに続くＣＭＰを含む。中間ウェーハを提供するステップは、停止層として酸化物を使用するシリコンドライリアクティブイオンエッチング（ＤＲＩＥ）、酸化物を用いるエッチングシリコンの充填、上部ばね要素７０３のための１ｕｍシリコン層（多結晶及び単結晶）のエピタキシャル成長、並びに、上部ばね要素７０３を形成するためのシリコン層エッチングを、更に含み得る。中間ウェーハを提供するステップは、ウェーハのフリッピング、ビアエッチング、絶縁層堆積、金属を用いるビア充填、及び、パターニング（例えば、５０００から１００００の接続を形成するため）を、更に含み得る。
ｂ．第２のウェーハ７００（「ミラーウェーハ」）を提供するステップ。ミラーウェーハ７００は２５０ｕｍのシリコン膜を備えるＳＯＩウェーハであってよい。ミラーウェーハ７００を提供するステップは、接着材料を堆積すること及びパターニング、感知要素のキャパシタ頂部プレートである突出体を形成すること、ハードマスクを堆積すること及びパターニング、レジストマスクを提供すること及びシリコンエッチング（例えば、１００ｕｍエッチ及びオーバーエッチ）、レジストマスクを除去すること及びシリコンの更なるエッチング（例えば、１５０ｕｍ）、並びに、ハードマスクを除去すること、を含み得る。
ｃ．第１及び第２のウェーハを共に接着するステップ。接着するステップは共晶接着を含み得る。
ｄ．ばね要素７０３及びコーム７０４を解放するステップ。解放するステップは、バンプ接着パッドを形成すること（例えば、ミラーあたり１０から２０）、後続のガスＨＦエッチのための経路を形成するための下部ばね要素７０３の移動のための空間を形成するための、第１のウェーハのハンドルウェーハを介したビアのエッチング、ばね要素７０３及びコーム７０４を解放するためにガスＨＦエッチを使用する酸化物のエッチングを含み得る。
ｅ．第３のウェーハ７０６（「エレクトロニクスウェーハ」）を提供するステップ。エレクトロニクスウェーハ７０６を提供するステップは、ＨＶ、アナログ、及びデジタルのＣＭＯＳ構成要素をエレクトロニクスウェーハ内に提供すること、ＴＳＶ（例えば、５０００から１００００の接続）を形成すること、及び、中間ウェーハ７０２への接続のためにバンプボールを形成することを含み得る。
ｆ．それぞれのウェーハ上のはんだバンプを使用して、エレクトロニクスウェーハ７０６を中間ウェーハ７０２に取り付けるステップ。
ｇ．ミラー７０１を解放するためにミラーウェーハ７００のハンドルウェーハを除去するステップ、及びそれに続く、マイクロミラーアレイを完了するためのダイシング（例えば、レーザダイシング）。

[00068] 本書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。考えられる他の用途は、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。

[00069] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることは理解されよう。上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。

Claims (25)

1. 基板と、
   入射光を反射するための複数のミラーと、
   前記複数のミラーの各ミラーについて、前記ミラーを支持するためのそれぞれのポストと、
   前記複数のミラーの各ミラーについて、前記基板に関して前記ポストを変位させるために前記ポストに力を印加し、それによって前記ミラーを変位させるために、前記基板に接続される、１つ以上の静電アクチュエータと、
   を備える、マイクロミラーアレイ。
2. 前記１つ以上の静電アクチュエータは、少なくとも１対のコームアクチュエータを備え、
   各コームアクチュエータは、前記基板に固定された静止部分と、前記基板に関して移動可能であり前記ポストに接続された可動部分と、を備え、
   複数の細長い導電要素の少なくとも１つは、前記静止部分から延在し、前記可動部分から延在する複数の細長い導電要素とインターリーブされる、請求項１に記載のマイクロミラーアレイ。
3. 前記１つ以上の静電アクチュエータは、前記ポストに接続され前記ミラーのチップアンドチルト変位制御を実行可能なように配置された２対のコームアクチュエータを含み、
   各コームアクチュエータは、前記基板に固定された静止部分と、前記基板に関して移動可能であり前記ポストに接続された可動部分と、を備える、請求項２に記載のマイクロミラーアレイ。
4. 各コームアクチュエータの前記可動部分は、台形として成形され、前記台形のいくつか又はすべてのコーナーで前記基板にアンカリングされる、請求項２又は３に記載のマイクロミラーアレイ。
5. 各静電アクチュエータは、１つ以上のばね要素によって前記ポストに接続される、請求項１から４のいずれか一項に記載のマイクロミラーアレイ。
6. 前記複数のミラーの各ミラーについて、前記ミラーの変位を感知するための感知要素を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のマイクロミラーアレイ。
7. 前記感知要素は、前記ミラーからの突出体及び前記基板に接続され、前記突出体と電極との間のキャパシタンスを感知するように配置された電極を備える、請求項６に記載のマイクロミラーアレイ。
8. 前記感知要素は、前記ポストに結合されたピエゾ抵抗器を備える、請求項６に記載のマイクロミラーアレイ。
9. 前記複数のミラーの各ミラーについて、前記ミラーからの熱を前記基板に発散するためのヒートディフューザを備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のマイクロミラーアレイ。
10. 前記ヒートディフューザは、ヒートシンクと、前記ヒートシンクを前記ポストに接続する１つ以上のフレキシブルコネクタと、を備える、請求項９に記載のマイクロミラーアレイ。
11. 前記複数のミラーの各ミラーは、実質的に１３．５ｎｍの波長を有する光を反射するためのものである、請求項１から１０のいずれか一項に記載のマイクロミラーアレイ。
12. 放射ビームを調節するための請求項１から１１のいずれか一項に記載のマイクロミラーアレイを備える、プログラマブルイルミネータ。
13. 前記複数のミラーの各ミラーについて前記ミラーの位置を決定するように構成されるとともに、前記決定された位置に基づいて及び前記ミラーの事前に定義されたターゲット位置に基づいて前記１つ以上の静電アクチュエータに印加される電圧を調整するように構成された変位制御フィードバックシステムを備える、請求項１２に記載のプログラマブルイルミネータ。
14. パターニングデバイスから基板上にパターンを投影するように配置され、前記パターニングデバイスを照明するために使用される放射ビームを調節するため、及び／又は、前記基板上のターゲット構造を測定するために使用される放射ビームを調節するための請求項１２又は１３に記載のプログラマブルイルミネータを備える、リソグラフィ装置。
15. 基板上のターゲット構造を測定するために使用される放射ビームを調節するための請求項１２又は１３に記載のプログラマブルイルミネータを備える、検査装置。
16. マイクロミラーアレイを形成するための方法であって、
    基板を提供することと、
    入射光を反射するための複数のミラー、及び、前記複数のミラーの各ミラーについて前記ミラーを支持するそれぞれのポストを形成することと、
    前記複数のミラーの各ミラーについて、前記基板に関して前記ポストを変位させるために前記ポストに力を印加しそれによって前記ミラーを変位させるために、前記基板に接続された１つ以上の静電アクチュエータを形成することと、
    を含む、方法。
17. 前記１つ以上の静電アクチュエータを形成するステップは、少なくとも１対のコームアクチュエータを形成することを含み、
    各コームアクチュエータは、前記基板に固定された静止部分と、前記基板に関して移動可能であり前記ポストに接続された可動部分と、を備え、
    複数の細長い導電要素の少なくとも１つは、前記静止部分から延在し、前記可動部分から延在する複数の細長い導電要素とインターリーブされる、請求項１６に記載の方法。
18. 前記１つ以上の静電アクチュエータを形成するステップは、前記ミラーのチップアンドチルト変位制御を実行可能なように配置された２対のコームアクチュエータを形成することを含み、
    各コームアクチュエータは、前記基板に固定された静止部分と、前記基板に関して移動可能であり前記ポストに接続された可動部分と、を備える、請求項１６に記載の方法。
19. 各コームアクチュエータは、台形として成形され、前記台形のいくつか又はすべてのコーナーで前記基板にアンカリングされる、請求項１７又は１８に記載の方法。
20. 前記１つ以上の静電アクチュエータを形成するステップは、前記１つ以上の静電アクチュエータを前記ポストに接続する１つ以上のばね要素を形成することを含む、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 前記複数のミラーの各ミラーについて、前記ミラーの変位を感知するための感知要素を形成することを含む、請求項１６から２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 前記感知要素を形成するステップは、前記ミラーからの突出体及び前記基板に接続され、前記突出体と電極との間のキャパシタンスを感知するように配置された電極を形成すること含む、請求項２１に記載の方法。
23. 前記感知要素を形成するステップは、前記ポストに結合されたピエゾ抵抗器を形成することを含む、請求項２１に記載の方法。
24. 前記複数のミラーの各ミラーについて、前記ミラーからの熱を前記基板に発散するためのヒートディフューザを形成することを含む、請求項１６から２３のいずれか一項に記載の方法。
25. 前記ヒートディフューザを形成するステップは、ヒートシンクと、前記ヒートシンクを前記ポストに接続する１つ以上のフレキシブルコネクタと、を形成することを含む、請求項２４に記載の方法。

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